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无人艇航迹跟踪(vrep,ros,gps,imu,pid,差速,los,lidar)

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甜蜜的负担 发表于 2021-1-2 17:40:34 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
     漂亮珠海 东澳岛     

 
2020/12/7   实艇控制总体框架(代码就不传啦)


1、gps和激光雷达的数据吸收、剖析、处置惩罚、发布话题
2、 坐标系转换:LLA转ECEF,ECEF转ENU
3、根据LOS及障碍物位置盘算目的航向
4、PID差速转向控制  及  原地转向
 
2020\11\16 更新:vrep仿真,ros\gps\imu\lidar

仿真情况:vrep最新版本(CoppeliaSim)、ros-kinetic、Ubuntu16.04、Python 2.7,仿真时记得先打开ros,再打开vrep,这样会自动加载vrep_ros interface插件。
两推进器船、有波浪的水面(改编自github某不知名情况)

控制量:两推进器的力的巨细,基于差速模子的pid控制
坐标系:
1、仿真情况中有一个世界坐标系,所有位置信息都是基于这个世界坐标系的。比方gps发送的位置不是经纬度,而是在情况中的(x,y,z)。
2、船的航向角,从x轴正方向顺时针为正逆时针为负(这里记不太清了),范围为(-pi,pi)。
 ROS信息传输:
1、先打开ros再打开vrep,自动加载ros插件后,执行下令 rosnode list会发现有一个 sim_ros_interface的节点,这样我们在vrep情况中发送的消息都是基于这个节点。
发布话题有角速度、线速度、gps(x,y,航向)、激光雷达点云;订阅话题:左右电机的推力

2、在vrep界面中,双击每个名字背面的小文档(child_script),会出现该物体的lua执行代码。vrep端发送的话题主要有 gps_data,imu_data 等,主要在Boat、GPS 这三个物体的文档里。

 
3、在vrep中使用ros,参考了vrep自带的ros例程。发布话题:初始化话题(simRos.advertise),发布话题信息(simros.publish),shutdown。订阅话题: 初始化话题(simRos.subscribe),回调函数(自界说call_back)
 
usv_ros.py 代码剖析:
1、初始化ros话题、目的位置、pid参数等

2、订阅话题的回调函数

将四元数转化为欧拉角:

3、盘算无人艇当前航向与目的航向的角度差。

向量夹角的盘算

4、pid差速,根本速度base_vel

5、发送话题:左右电机推力 

5、主步调中需要初始化ros节点和vrep 毗连id

vrep model 下载链接:https://download.csdn.net/download/weixin_40820983/14003396
2020\10\20 

1、找到几个不错的仿真情况,但搭建过程大概会比力费时:
基于java:https://github.com/He-Ze/Autonomous-Surface-Vehicle-Simulator
基于gazebo,试了两天各种报错不能运行:https://github.com/disaster-robotics-proalertas/usv_sim_lsa
一个无人艇角逐的官方仿真情况,基于gazebo ubuntu18.04 https://github.com/osrf/vrx
这个可运行,但是模子写的不对,船跑不了!!!https://github.com/OUXT-Polaris/ros_ship_packages
 
2、卡尔曼滤波
协方差矩阵https://blog.csdn.net/u011362822/article/details/95905113   https://www.zhihu.com/question/53788909
公式推导:https://blog.csdn.net/victor_zy/article/details/82862904?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-2.compare&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-2.compare
 
 

 
 

来源:https://blog.csdn.net/weixin_40820983/article/details/109176031
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